CN101646544A - 未硫化橡胶挤出装置及未硫化橡胶的制造方法 - Google Patents

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Abstract

本发明提供一种未硫化橡胶挤出装置及未硫化橡胶的制造方法。其能够对不增加轮胎的制造工序就能获得高品质的轮胎的未硫化橡胶挤出构件进行挤出成型。在未硫化橡胶(A)(橡胶胎圈包布部分)的图中左侧端部附近，未硫化橡胶(B)在主橡胶流路(34)的下侧沿着平行壁(56)流动、在主橡胶流路(34)的上侧沿着第2倾斜面(38)流动，并且相对于未硫化橡胶(B)的主流，从辅助橡胶流路(44)朝向垂直方向(箭头B方向)挤出未硫化橡胶(B)的一部分。因此，未硫化橡胶A(橡胶胎圈包布部分)的图中左侧端部成为上侧及下侧被未硫化橡胶(B)的流动夹持的形状。

Description

未硫化橡胶挤出装置及未硫化橡胶的制造方法
技术领域
本发明涉及一种挤出由至少两种以上未硫化橡胶构成的未硫化橡胶构件的未硫化橡胶挤出装置及未硫化橡胶的制造方法。
背景技术
在汽车用充气轮胎中，为了提高胎圈部的刚性，有时在胎圈部的外侧部设置由硬质橡胶构成的橡胶胎圈包布。该橡胶胎圈包布的上端与形成胎侧部的胎侧部橡胶层相连接(例如参照专利文献1)。
另外，由于行驶中胎圈部反复受到弯曲变形，因此有时存在橡胶胎圈包布和胎侧部橡胶层相剥离的情况。
为了解决这种问题，考虑增加橡胶胎圈包布和胎侧部橡胶层之间的接合面积，提出有具有如图11所示的截面形状的充气轮胎。
如图11所示，在该充气轮胎中，设置在构成胎侧部104的胎侧部橡胶层106的半径方向内端部上的内侧片106A、外侧片106B以分别与上方部变尖的橡胶胎圈包布102的轮胎轴向内表面、外表面相接触并覆盖橡胶胎圈包布102的方式构成，增加胎侧部橡胶层106与橡胶胎圈包布102之间的接合面积并加强该接合。
在制造这种充气轮胎时，在生胎的制造工序中，制造具有如图12所示那样的截面形状的、将未硫化的胎侧部橡胶层106和未硫化的橡胶胎圈包布102做成一体的橡胶挤出构件108，其后，粘贴由与胎侧部橡胶层106相同种类的未硫化橡胶构成的橡胶片110，使得橡胶片110覆盖该橡胶挤出构件108的橡胶胎圈包布102端部附近。
然后，将粘贴有该橡胶片110的橡胶挤出构件108粘贴到制造中的轮胎壳体(tire case)的胎体外侧面上，由此制造充气轮胎。
专利文献1：日本特开平10-166416号公报
然而，在以往例中存在以下这样的问题。
(1)需要作为额外构件的橡胶片110，需要用于制造橡胶片110的设备。
(2)增加了将橡胶片110粘贴到橡胶挤出构件108上的工序。
(3)如图12所示，由于通过粘贴具有厚度的橡胶片110，在橡胶挤出构件108的表面产生台阶112，因此导致产品不良(台阶部分的空气导致缺胶，导致皱纹(crease)等。)。
(4)粘贴位置要求精度。
发明内容
本发明的目的在于提供一种能够不会增加轮胎的制造工序就能够挤出成型能得到高品质的轮胎的未硫化橡胶挤出构件的未硫化橡胶挤出装置及未硫化橡胶的制造方法。
用于解决问题的方案
本发明的第1技术方案是一种未硫化橡胶挤出装置，其包括：第1挤出装置主体，其用于挤出第1未硫化橡胶；第2挤出装置主体，其用于挤出第2未硫化橡胶；挤出头，其用于对第1挤出装置主体的顶端部与第2挤出装置主体的顶端进行连接；流路形成模具，其用于在挤出头顶端部，将上述第1未硫化橡胶及上述第2未硫化橡胶朝向口型导出，该未硫化橡胶挤出装置对挤出橡胶构件进行挤出成型，其中，关于挤出橡胶构件，在与挤出方向垂直的截面上观察上述挤出橡胶构件时，该挤出橡胶构件具有第2未硫化橡胶的一部分进入上述第1未硫化橡胶里、且在所进入的第2未硫化橡胶的与进入方向交叉的方向的两侧配置有上述第1未硫化橡胶的一部分的截面形状，上述流路形成模具具备：第1流路，其使上述第1未硫化橡胶朝向上述口型通过；第2流路，其被设置成与上述第1流路并行，使上述第2未硫化橡胶朝向上述口型通过；第3流路，其在上述第2流路的侧壁开口，使上述第1未硫化橡胶朝向通过上述第2流路的上述第2未硫化橡胶的侧面流出，在流过上述第1流路的上述第1未硫化橡胶的一部分上连接从上述第3流路流出的上述第1未硫化橡胶，并且用流过上述第1流路的上述第1未硫化橡胶的一部分和从上述第3流路流出的上述第1未硫化橡胶来夹持上述第2未硫化橡胶的一部分。
在技术方案1所述的未硫化橡胶挤出装置中，在第1挤出装置主体中第1未硫化橡胶被向流路形成模具输送，在第2挤出装置主体中第2未硫化橡胶被向流路形成模具输送。然后，当第1未硫化橡胶流过形成在流路形成模具中的第1流路及第3流路、第2未硫化橡胶流过形成在流路形成模具中的第2流路时，流过第1流路的第1未硫化橡胶的一部分与从第3流路流出的第1未硫化橡胶连接，并且用流过第1流路的第1未硫化橡胶的一部分和从第3流路流出的第1未硫化橡胶来夹持第2未硫化橡胶的一部分，在一次挤出工序中能够简单地获得挤出橡胶构件，其中，当从与挤出方向垂直的截面观察该挤出橡胶构件时，具有第2未硫化橡胶的一部分进入第1未硫化橡胶里、在所进入的第2未硫化橡胶的与进入方向交叉的方向的两侧配置第1未硫化橡胶的一部分的截面形状。
另外，第1未硫化橡胶从第3流路流向第2未硫化橡胶的侧面，因此能够将足够量(在截面上观察时的厚度)的来自第3流路的第1未硫化橡胶直接且可靠地附着到第2未硫化橡胶上。
关于技术方案2所述的发明，在技术方案1所述的未硫化橡胶挤出装置中，上述第3流路构成为使上述第1未硫化橡胶朝向与上述第2流路垂直的方向流出。
在技术方案2所述的未硫化橡胶挤出装置中，当从第3流路流出的第1未硫化橡胶的方向接近在第2流路流过的第2未硫化橡胶的流动方向时，从第3流路流出的第1未硫化橡胶相对于第2未硫化橡胶的附着量(在截面上观察时的厚度)具有减少的趋势。
因而，为了最有效地将从第3流路流出的第1未硫化橡胶附着到第2未硫化橡胶上，优选第3流路向与第2流路垂直的方向上使第1未硫化橡胶流出。
技术方案3所述的发明是一种未硫化橡胶的制造方法，其使用挤出装置对挤出橡胶构件进行挤出成型，其中，关于该挤出橡胶构件，其具有第2未硫化橡胶的一部分进入第1未硫化橡胶里、在所进入的第2未硫化橡胶的与进入方向交叉的方向的两侧配置上述第1未硫化橡胶的一部分的截面形状，在该未硫化橡胶的制造方法中，使上述第1未硫化橡胶从与上述第2未硫化橡胶的流动方向交叉的方向向流向挤出装置的口型的上述第2未硫化橡胶的侧面流出，在流向上述口型的上述第1未硫化橡胶的一部分上连接从与上述第2未硫化橡胶的流动方向交叉的方向流出的上述第1未硫化橡胶，并且用流向上述口型的上述第1未硫化橡胶的一部分和从与上述第2未硫化橡胶的流动方向交叉的方向流出的上述第1未硫化橡胶来夹持上述第2未硫化橡胶的一部分。
在技术方案3所述的未硫化橡胶的制造方法中，当使第1未硫化橡胶从与第2未硫化橡胶的流动方向交叉的方向朝向流向挤出装置的口型的第2未硫化橡胶的侧面流出时，在流向口型的第1未硫化橡胶的一部分上连接从与第2未硫化橡胶的流动方向交叉的方向流出的第1未硫化橡胶，并且用流向口型的第1未硫化橡胶的一部分和从与第2未硫化橡胶的流动方向交叉的方向流出的第1未硫化橡胶夹持第2未硫化橡胶的一部分，能够在一次挤出工序中简单地获得挤出橡胶构件，其中，关于该挤出橡胶构件，当从与挤出方向垂直的截面观察时，该挤出橡胶构件具有第2未硫化橡胶的一部分进入到第1未硫化橡胶、在所进入的第2未硫化橡胶的与进入方向交叉的方向的两侧配置有第1未硫化橡胶的一部分的截面形状。
发明的效果
如上所述，本发明的未硫化橡胶挤出装置及未硫化橡胶的制造方法具有无需增加轮胎的制造工序就能够高效率地制造能够获得高品质的轮胎的未硫化橡胶构件这种良好的效果。
附图说明
图1是表示未硫化橡胶挤出装置的概略结构的侧视图。
图2是由未硫化橡胶挤出装置挤出成型出的未硫化橡胶构件的剖视图。
图3是表示挤出头的主要部分的纵剖视图。
图4是从上游侧观察的流路形成模具的主视图。
图5是表示流路形成模具的一部分的立体图。
图6是图4所示的流路形成模具的6-6线剖视图。
图7是图4所示的流路形成模具的7-7线剖视图。
图8是图4所示的流路形成模具的8-8线剖视图。
图9是图4所示的流路形成模具的9-9线剖视图。
图10是图4所示的流路形成模具的10-10线剖视图。
图11是充气轮胎的胎圈部的剖视图。
图12是以往的未硫化橡胶构件的剖视图。
图中标记说明
10：未硫化橡胶挤出装置；A：未硫化橡胶(第2未硫化橡胶)；B：未硫化橡胶(第1未硫化橡胶)；14：挤出机主体(第1挤出装置主体)；12：挤出机主体(第2挤出装置主体)；18：挤出头；32：流路形成模具；34：主橡胶流路；34a：流路(第2流路)；34b：流路(第1流路)；44：辅助橡胶流路(第3流路)。
具体实施方式
按照图中说明本发明的未硫化橡胶挤出装置的一个实施方式例。
如图1所示，未硫化橡胶挤出装置10具有三个挤出机主体12、14、16和对挤出机主体12、14、16的顶端部进行连接的挤出头18。
此外，各挤出机主体12、14、16具备未硫化橡胶供给用料斗(省略图示)，三种配合组成相互不同的未硫化橡胶A、B、C从料斗被连续供给到各挤出机主体12、14、16里，被在各挤出机主体12、14、16的内部旋转驱动的螺杆(screw)(省略图示)拌和，一边自身发热、降低可塑度而增加流动性，一边被导出到挤出头18。
各挤出机主体12、14、16的结构与以往产品相同。
在此，在详细说明未硫化橡胶挤出装置10的结构之前，根据图2说明被该未硫化橡胶挤出装置10挤出成型的未硫化橡胶构件19。
如图2的剖面图所示，该未硫化橡胶构件19由以下三种未硫化橡胶构成并在水平方向(箭头L方向及箭头R方向)上大范围地被挤出成型，上述三种未硫化橡胶为：用于形成橡胶胎圈包布的未硫化橡胶A；用于形成胎侧部橡胶层的未硫化橡胶B；用于形成被配置在胎面的胎肩附近内侧的缓冲胶层的未硫化橡胶C。
在该未硫化橡胶构件19中，未硫化橡胶B(胎侧部橡胶层)在箭头R方向侧的一端部分设置有大致V字形状的槽部Ba。在该一端部分上，将夹着槽部Ba的下侧部分设为沿着产品轮胎的胎体的外侧面的内侧片Ba1，将夹持槽部Ba的上侧部分设为沿着轮胎外侧壁面的外侧片Ba2。
内侧片Ba1及外侧片Ba2都呈朝向端部减少厚度的端部变尖状。
另一方面，未硫化橡胶A(橡胶胎圈包布)与未硫化橡胶B(胎侧部橡胶层)同样地在宽度方向上延伸，呈中央部较厚且从该中央部向宽度方向的两端减少厚度的端部变尖状。
此外，未硫化橡胶A(橡胶胎圈包布)的靠未硫化橡胶B(胎侧部橡胶层)的一侧的上表面与外侧片Ba2相接触并被外侧片Ba2覆盖，并且下表面与内侧片Ba1相接触并被内侧片Ba1覆盖。
未硫化橡胶B(胎侧部橡胶层)的箭头L方向侧的另一端部分呈朝向端部减少厚度的变尖状。在未硫化橡胶B(胎侧部橡胶层)的箭头L方向侧配置有未硫化橡胶C(缓冲胶层)。此外，根据轮胎并不一定需要该橡胶C。
未硫化橡胶C(缓冲胶层)呈朝向宽度方向两侧减少厚度的端部变尖状，箭头R方向侧的一部分从上侧被未硫化橡胶B(胎侧部橡胶层)的另一端部分覆盖。
接着，详细说明未硫化橡胶挤出装置10。
图3所示的挤出头18具有位于未硫化橡胶A、B、C(在图3中未图示)的挤出方向前方的挤出口型(以下称为口型)20，具有从上述各挤出机主体12、14、16的挤出出口朝向口型20的、未硫化橡胶A、B、C的流路22a、22b、22c，流路22a、22b、22c的终止端与口型20的前方位置之间装卸自由地容纳有用于形成使未硫化橡胶A、B、C分别具有规定截面形状的未硫化橡胶构件19的未硫化橡胶构件形成部件24。
此外，从口型20向图3的箭头F方向挤出未硫化橡胶构件19。
未硫化橡胶构件形成部件24具有：背模26，其与口型20成对，具有另行形成口型20的挤出外轮廓形状20A中的底部的作用；模座28，其将口型20保持固定在挤出头18上；背模座30，其将背模26保持固定在挤出头18上。
未硫化橡胶构件形成部件24在挤出头18的流路22a、22b、22c的终止端与口型20之间具备流路形成模具32。
如图4所示，流路形成模具32具备沿着未硫化橡胶构件19的截面长度方向细长地形成的主橡胶流路34，关于主橡胶流路34，图中右侧(箭头R方向侧)为供未硫化橡胶A流动的流路34a，中央为供未硫化橡胶B流动的流路34b，图中左侧(箭头L方向侧)为供未硫化橡胶C流动的流路34c。
如图4、5、6所示，流路34a在上游侧(挤出头侧)的上侧(箭头U方向侧)具备第1倾斜面36及第2倾斜面38，上游侧的下侧(箭头D方向侧)与第1倾斜面36相面对地设置有堰部40。此外，在堰部40上，在下游侧形成有第1相反倾斜面42。
并且，在主橡胶流路34上，在第2倾斜面38的图中左侧形成有第4倾斜面46、第2相反倾斜面48、第3相反倾斜面50及第4相反倾斜面52。
如图4、5所示，在流路形成模具32上，辅助橡胶流路44的一端开口于上游侧的在主橡胶流路34的开口的上侧。辅助橡胶流路44的另一端开口于位于第2倾斜面38及第4倾斜面46的口型侧的平行壁部分54，使从一端流入的未硫化橡胶B相对于朝箭头A方向流过流路34a的内部的未硫化橡胶A的侧面，向箭头B所示那样的垂直方向流出。此外，在图4中，未硫化橡胶A、B、C从图中表面侧朝向背面侧流过主橡胶流路34。
另外，如图4、6～10所示，在主橡胶流路34上，在下侧(箭头D方向侧)从堰部40朝向箭头L方向侧形成有平行壁56，并且从堰部40空开间隔形成有第5相反倾斜面58、第5倾斜面60、第6倾斜面62、及第7倾斜面64。
接着，说明未硫化橡胶挤出装置10的作用。
首先，在各挤出机主体12、14、16中，未硫化橡胶A、B、C被输送到挤出头18里，未硫化橡胶A经由流路22a流入到流路34a，未硫化橡胶B经由流路22b流入到流路34b，未硫化橡胶C经由流路22c流入到流路34c。另外，未硫化橡胶B的一部分流入辅助橡胶流路44。
因此，在箭头R方向侧通过口型20挤出未硫化橡胶A，在箭头L方向侧通过口型20挤出未硫化橡胶C，在中央部分通过口型20挤出未硫化橡胶B。
更详细地进行说明，未硫化橡胶A在主橡胶流路34中主要沿着第1倾斜面36、第2倾斜面38、及第1相反倾斜面42流入到口型侧形成橡胶胎圈包布部分。
未硫化橡胶B沿着主橡胶流路34的第2倾斜面38、第4倾斜面46、平行壁部分54、第2相反倾斜面48、第3相反倾斜面50、平行壁56及第5相反倾斜面58流入到(在图4中从纸面表面侧向背面侧，在图5中箭头A方向)口型侧，形成胎侧部橡胶层部分。
如图4所示，在未硫化橡胶A(橡胶胎圈包布部分)的图中左侧端部附近，未硫化橡胶B在主橡胶流路34的下侧沿着平行壁56流动，在主橡胶流路34的上侧沿着第2倾斜面38流动，并且对于图5的箭头A方向所示的主流，从辅助橡胶流路44朝垂直方向(箭头B方向)上挤出未硫化橡胶B的一部分。
因此，如图4所示，未硫化橡胶A(橡胶胎圈包布部分)的图中左侧端部的上侧和下侧成为被未硫化橡胶B的流动夹住的形状。此外，能够根据辅助橡胶流路44的直径、开口位置、开口形状来调整覆盖未硫化橡胶A的图中左侧端部的上侧部分的未硫化橡胶B的厚度。
在此，在没有设置能够与箭头A方向所示的主流垂直的方向挤出未硫化橡胶B的一部分的辅助橡胶流路44的情况下，无法利用未硫化橡胶B来覆盖未硫化橡胶A的图中左侧端部的上侧部分。
此外，未硫化橡胶C沿着第5倾斜面60、第6倾斜面62、第7倾斜面64及第4相反倾斜面52流入口型侧并形成缓冲胶层部分。
这样，通过使用本实施方式的未硫化橡胶挤出装置10，能够在一个工序中成型由图2的剖面图中所示那样的三种未硫化橡胶构成的未硫化橡胶构件19。
另外，未硫化橡胶构件19没有以往那样的由于粘贴橡胶片而产生的表面台阶，因此也不会产生缺胶。
其它实施方式
在上述实施方式中，例示了使用未硫化橡胶C来形成未硫化橡胶构件19的例子，但是未硫化橡胶构件19也可以仅是用于形成橡胶胎圈包布的未硫化橡胶A及用于形成胎侧部橡胶层的未硫化橡胶B。
在上述实施方式中，使未硫化橡胶B从辅助橡胶流路44的另一端朝与在流路34a的内部中朝箭头A方向流动的未硫化橡胶A的侧面朝箭头B所示那样垂直的方向流出，但是只要使未硫化橡胶B至少从流路34a的侧壁流出即可，未硫化橡胶B的流出方向也可以与在流路34a的内部中朝箭头A方向流动的未硫化橡胶A的侧面垂直以外的角度。

Claims (3)

1.一种未硫化橡胶挤出装置，其包括：第1挤出装置主体，其用于挤出第1未硫化橡胶；第2挤出装置主体，其用于挤出第2未硫化橡胶；挤出头，其对第1挤出装置主体的顶端部与第2挤出装置主体的顶端进行连接；流路形成模具，其在挤出头顶端部将上述第1未硫化橡胶及上述第2未硫化橡胶导出到口型，该未硫化橡胶挤出装置对挤出橡胶构件进行挤出成型，其中，关于该挤出橡胶构件，在与挤出方向垂直的截面观察上述挤出橡胶构件时，该挤出橡胶构件具有第2未硫化橡胶的一部分进入到上述第1未硫化橡胶、在所进入的第2未硫化橡胶的与进入方向交叉的方向的两侧配置有上述第1未硫化橡胶的一部分的截面形状，
其中，上述流路形成模具包括：第1流路，其使上述第1未硫化橡胶朝向上述口型通过；第2流路，其被设置成与上述第1流路并行，且使上述第2未硫化橡胶朝向上述口型通过；第3流路，其在上述第2流路的侧壁开口，使上述第1未硫化橡胶朝向通过上述第2流路的上述第2未硫化橡胶的侧面流出，
在流过上述第1流路的上述第1未硫化橡胶的一部分上连接从上述第3流路流出的上述第1未硫化橡胶，并且用流过上述第1流路的上述第1未硫化橡胶的一部分和从上述第3流路流出的上述第1未硫化橡胶来夹持上述第2未硫化橡胶的一部分。
2.根据权利要求1所述的未硫化橡胶挤出装置，其中，
上述第3流路使上述第1未硫化橡胶向与上述第2流路垂直的方向流出。
3.一种未硫化橡胶的制造方法，其使用挤出装置对挤出橡胶构件进行挤出成型，其中，上述挤出橡胶构件具有第2未硫化橡胶的一部分进入到第1未硫化橡胶、在所进入的第2未硫化橡胶的与进入方向交叉的方向的两侧配置有上述第1未硫化橡胶的一部分的截面形状，
使上述第1未硫化橡胶从与上述第2未硫化橡胶的流动方向交叉的方向朝向流向挤出装置的口型的上述第2未硫化橡胶的侧面流出，在流向上述口型的上述第1未硫化橡胶的一部分上连接从与上述第2未硫化橡胶的流动方向交叉的方向流出的上述第1未硫化橡胶，并且用在流向上述口型的上述第1未硫化橡胶的一部分和从与上述第2未硫化橡胶的流动方向交叉的方向流出的上述第1未硫化橡胶来夹持上述第2未硫化橡胶的一部分。
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